Quantum Computing, come cominciare

QC“Circuit for performing approximate quantum counting on a quantum computer”, immagine tratta da Wikimedia

“Un computer quantistico o calcolatore quantistico è un computer che utilizza le proprietà quantistiche della materia, come la sovrapposizione degli stati e l’entanglement, al fine di effettuare operazioni su dei dati. A differenza di un calcolatore classico, basato su transistori che operano su dati binari (codificati come bit, 0 o 1), il calcolatore quantistico opera con bit quantistici, o qubit, di cui lo stato quantistico può possedere più valori, o più precisamente un singolo valore quantistico che corrisponde simultaneamente a più valori classici.”

Il quantum computing si è già dimostrato particolarmente efficace in diversi campi: ottimizzazione, crittografia, addestramento di reti neurali, chimica ed è opinione diffusa che nei prossimi anni il QC otterrà risultati sempre più significativi e sorprendenti. Sebbene oggi ancora in fase embrionale, il Quantum Computing è infatti considerata una tecnologia potenzialmente dirompente che avrà impatti economici, scientifico e politici al momento non prevedibili. Tutte le grandi aziende high tech (Ibm, Google, Amazon) sono impegnate nella corsa verso la “supremazia quantistica” grazie alla realizzazione di computer quantistici sempre più potenti in quella che sembra una replica della corsa allo spazio che negli anni sessanta contrappose USA e URSS.

“Forse il computer quantistico cambierà le nostre vite di ogni giorno in questo secolo nello stesso modo radicale in cui il classico computer ha fatto nel secolo scorso” sono state le parole con cui il comitato Nobel ha assegnato nel 2012 a Serge Haroche e David Wineland il Premio Nobel per la fisica per il loro lavoro sui sistemi quantistici.

Breve (video) introduzione al quantum computing

L’osservatorio “Quantum Computing & Communication” della School of Management del Politecnico di Milano ha realizzato un breve ma completo video in italiano che spiega bene cos’è il QC e quali sono i suoi limiti oggi (attenzione: per vedere il video occorre registrarsi gratuitamente al sito). Il video dura circa 6 minuti, è stato realizzato per un convegno che si è tenuto il 29 novembre 2022 e descrive i concetti chiave per il funzionamento di un computer quantistico, evidenziando le principali differenze con l’informatica classica. Vengono illustrate le potenzialità della computazione quantistica, ma anche le sfide da dover superare per la realizzazione di un quantum computer su grande scala.

Computer quantistico: cos’è, come funziona, chi ci lavora

In questo breve video (7 minuti) disponibile su YouTube viene spiegato, in parole semplici, cos’è un computer quantistico, come funziona e chi ci lavora. Il video è tratto dalla trasmissione della Rai “Codice, La vita è digitale” del 6 agosto 2018 disponibile in forma integrale su RaiPlay (circa 40 minuti)

Overview sulle tecnologie quantistiche

Nel corso del convegno dal titolo “Quantum Technologies: la velocità corre sui qubit” - che si è tenuto il 14/01/2022 sempre a cura dell’Osservatorio “Quantum Computing & Communication” - il professor Paolo Cremonesi ha svolto un intervento dal titolo “Overview sulle tecnologie quantistiche” disponibile nel video in questa pagina (dal minuto 43:23 fino al minuto 57) di cui sono anche disponibili le slide (dalla numero 24 alla 32) all’interno di questo zip . (attenzione: per vedere il video e scaricare lo zip occorre registrarsi gratuitamente al sito).

Quantum computing, dalla A alla Z

” Quantum computing, dalla A alla Z” è un corso in 9 lezioni, pubblicato nel 2021 e curato da Roberto Campagnola per il sito Red Hot Cyber (RHC).

Di Roberto Campagnola è anche disponibile il video su Youtube del suo speech “Quantum Computing: storia e possibili futuri” tenuto nel corso della RHC Conference 2022 (circa 11 minuti).

Articoli divulgativi sul Quantum Computing

Mondo digitale – dicembre 2013

Su “Mondo Digitale N. 48 Dicembre 2013” è disponibile in formato pdf l’articolo di Alessandra Di Pierro e Oliver Morsch “Computer Quantistici” (25 pagine)

Articoli di Lorenzo Maccone

Sul sito Qbit sono presenti due interessanti articoli divulgativi di Lorenzo Maccone - docente all’università di Pavia - sul QC:

Insegnare il Quantum Computing nelle scuole secondarie

Rizzoli Educational ha realizzato un video disponibile su YouTube rivolto agli insegnanti delle scuole secondarie che vogliono introdurre il tema del Quantum Computing nelle proprie classe. Nel video interviene Maurizio Giaffredo , docente di matematica, fisica e logica Il video è stato pubblicato l’8 febbraio 2022 e dura circa un’ora.

Studiare QC all’Università

I corsi universitari di Quantum Computing sono ormai diffusi nelle principali università italiane e basta una semplice ricerca su un motore di ricerca per trovare programmi e materiale didattico, generalmente in lingua inglese. Di seguito segnaliamo solo materiale didattico universitario in lingua italiana sul Quantum Computing.

Università di Verona

Il corso di Informatica Quantistica dell’AA 2013-2014 della professoressa Alessandra Di Pierro mette a disposizione il seguente materiale didattico in lingua italiana

Uniroma3

Il corso di Quantum Computing della terza università di Roma del prof Giuseppe Di Battista mette a disposizione il seguente materiale didattico, sotto forma di slide:

Scuola Normale Superiore di Pisa

Sul sito web di Gabriele Sicuro è disponibile in pdf “Introduzione all’Informazione Quantistica “ cioè gli appunti dal corso tenuto dal prof. V. Giovannetti presso la Scuola Normale Superiore di Pisa nel 2012

Università di Padova

Sul sito goldshish è disponibile in pdf “Introduzione alla teoria quantistica dell’informazione” cioè la trascrizione degli appunti delle lezioni tenute dal Prof. Simone Montangero presso l’Università di Padova, a cura di Francesco Manzali e Mattia Morgavi e relativi all’anno accademico 2018-2019 (disponibile anche il sorgente Tex) Sono disponibili anche una serie di video delle lezioni di Simone Montangero.

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